工学実験Ⅰ

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 工学実験Ⅰ
科目番号 0019 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械・エネルギーコース 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 4
教科書/教材 統一された教科書はありません。各担当教員から配布される資料等が教材となります。
担当教員 山田 洋,佐藤 一志,熊谷 進,永弘 進一郎,佐藤 拓,高橋 学,奥村 真彦,本間 一平

到達目標

機械・エネルギー分野に関連する各種実験について、その原理と操作方法を理解する。
機械・エネルギー分野における基礎的な計測技術に習熟する。
自分が行った実験について、実験の過程および結果をレポートにまとめることができる。

ルーブリック

優れている一般的なレベル合格に達していない
安全に対する配慮実験において安全を最優先した行動が取れ、周囲の危険な行動に対しても注意を促せる。実験において安全を最優先した行動が取れる。実験において安全を軽視した行動しか取れない。
実験内容に対する理解各種実験について、その原理および手法を人に整然と説明できる。各種実験について、その原理および手法を人の助けを借りて説明できる。各種実験について、その原理および手法を人の助けを借りても説明できない。
レポートの作成能力実験の内容について、他の学生の模範となるようなレポートを作成できる。実験の内容について、過不足なく記載されたレポートを作成できる。実験の内容について、過不足なく記載されたレポートを作成できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 1 機械工学、電気工学、材料工学の分野にわたるエネルギーシステムに関する体系的な知識と技術を身に付ける
学習・教育到達度目標 2 要素技術や融合・複合システムの設計・分析・評価等の基盤技術を身に付ける
学習・教育到達度目標 3 エネルギー技術と工学の視点に立った論理的かつ実践的思考能力を身に付ける
学習・教育到達度目標 4 エネルギー技術と工学の社会的な役割を理解し、技術的課題を解決できる能力を身に付ける
JABEE C1 日本語 により、記述・ 発表・討論する能力
JABEE D2 専門分野と周辺の工業技術を理解し、デザインに応用展開できる能力
JABEE E1 自主的・継続的に新しい工業技術を学習する能力
学士区分 1 機械系
必修科目 11 機械系
学士区分 2 電気系
必修科目 21 電気系

教育方法等

概要:
この科目では、機械・エネルギー分野に関連する事柄について実験を行います。
授業の進め方・方法:
実験テーマは6つあります。1週ごとに2コマ分の時間を使い、ひとつの実験テーマごとに2週ないし3週分の時間を使います。各担当教員の指示に従って実験を行い、その内容についてレポートを作成して提出し、添削を受けた場合は再提出してください。実験の内容については、各週の内容を参照してください。
注意点:
多数の類似点がみられるレポートについては、その両方を「盗用レポート」とみなし、点数を与えないことがあります。
指導教員の指示には必ず従い、事故の防止を心がけて下さい。
各実験テーマは、事前に設定されたグループ単位で受講する形になります。
これまでの授業で行ったことと関連する内容がほとんどですから、受講する前に専門の授業の内容を振り返ることを推奨します。
本科目は履修単位ですが、積極的に予習・復習を行い、授業の効果を高めるようにして下さい。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 今後のスケジュール、レポートの提出方法、安全のための禁止事項について把握する。
2週 【引張試験】各種材料の引張試験を行う。 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。
3週 【引張試験】各種材料の引張試験を行い、その内容についてレポートを作成する。 引張試験を行う実験について、担当教員が納得する品質のレポートを作成できる。
4週 【流量測定】圧力差や水位差を元に、流量を測定する実験を行う。 種々の方法で流量を直接測定できる。
5週 【流量測定】種々の方法で測定した流量について、キャリブレーションをかける実験を行う。 流量との直接測定との比較で流量の測定誤差の計算を行い、適用時にキャリブレーションを行えるようにする。
6週 【流量測定】圧力差や水位差を元に、流量を測定を行い、その誤差と補正法を実験し、その内容についてレポートを作成する。 流量測定を行う実験について、担当教員が納得する品質のレポートを作成できる。
7週 【放電加工】放電加工機を用いた材料の加工を行う。 放電加工の加工原理を理解し、安全な機械操作ができる。
8週 【放電加工】放電加工機を用いた材料の加工において、加工条件が加工特性に及ぼす影響を評価する。 放電加工における加工条件と加工特性の関係を、原理を踏まえて説明できる。
2ndQ
9週 【放電加工】放電加工機を用いた実験を行い、その内容についてレポートを作成する。 放電加工を行う実験について、担当教員が納得する品質のレポートを作成できる。
10週 【直流機】
11週 【直流機】
12週 【直流機】
13週 【シーケンス制御】Programmable Logic Controller(PLC)を用いて、各種のプログラムを記述する実験を行う。 PLCを用いて自己保持,AND,OR,タイマー,四則演算のプログラムを記述できる.
14週 【シーケンス制御】PLCを用いて各種のプログラムを記述する実験について、レポートを作成する。 PLCを用いて自己保持,AND,OR,タイマー,四則演算のプログラムを記述する実験について、担当教員が納得する品質のレポートを作成できる。
15週 【シーケンス制御】PLCを用いてサーボモータの制御を行う実験をする。 PLCを用いてサーボモータの制御ができる.
16週 【シーケンス制御】PLCを用いたサーボモータの制御を行う実験について、レポートを作成する。 PLCを用いたサーボモータの制御実験について、担当教員が納得する品質のレポートを作成できる。

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力工学基礎工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。4前1
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。4
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。4
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。4
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。4
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。4
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。4
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。4
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。4
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。4
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。4
専門的能力分野別の専門工学機械系分野材料引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。4前2,前3

評価割合

実習態度合計
総合評価割合100100
実験への参加6060
レポート作成能力4040